Измерительная консоль координатной измерительной машины Советский патент 1988 года по МПК G01B5/08 

с

00

со со

ы

Р1зобретение относится к измери тельной технике. Цель изобретения - упрощение конструкции измерительной консоли и сокращение ее габаритов. Измерительную консоль, состоящую из трех последовательно расположенных однокоординатно подвижных участков 2, 3 и 4, присоединительным фланцем прикрепляют к подвижным частям координатной измерительной машины, а на свободный конец консоли устанавливают кОнтактнь1Й элемент. ОдкокоорДинат- но подвижные участки расположены Г-образно, что облегчает доступ к контролируемому объекту. Каждый последующий участок связан с предыду- (О ш с

Фиг.-г

щим пружинной подвеской, выполненной в виде пары плоских параллельных пру жин соответственно 13 и 14, 19 и 20, что обеспечивает контактному элемен ту подБИЖность вдоль всех трех осей ортогональной координатной системы. Внутри каждого из участко в проходят жесткие штанги 23 и 25, несущие на своих концах датчики 24, 26 и 27 относительного поступательного смещения участков. Ш-канга первого и второ го участков скреплена с пружинными под весками своей средней частью.Датчики смещений выполнены в виде дифференци альных емкостных преобразователей,одна

.

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оборудо- координатных измерительных машин .

Целью изобретения является упрощение конструкции измерительной консоли и сокращение габаритов.

На фиг.1 изображена измерительная консоль, общий вид; на фиг.2 - кон- соль, продольный разрез; на фиг.З и 4 - сечения А-А и Б-Б на фиг.2 (по узлу соединения участков консоли); н фиг.5 - разрез В-В на фиг.2 (по месту соединения жесткой штанги первого и второго участков с пружинными подвесками); на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.2 (по датчику третьего участка консоли); на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.2 (по-датчику первого участка консоли); на фиг.8 - разрез Е-Е на фиг.2 (по месту соединения консоли с присоединительным фланцем).

Измерительная консоль координатной измерительной малшны содержит присоединительный фланец 1, два последовательных расположенных одно- координатно подвижных участка 2 и 3, третий одно.координатно подвижный участок 4, на свободном конце кото- рого смонтирован контактный элемент 5. Измерительная консоль предназначена для работы на координатных измерительных машинах горизонтальной ком поновки с основанием 6, подвртным столом 7 и подвижной колонной 8 с ка реткой.

пара пластин которых размещена на жестких штангах, а другая - на пру- ЖИН1ШХ подвесках. Дня увеличения кру тильной жесткости механизм консоли окружен кожухом, выполненным из цилиндрических трубчатых элементов 31, 32 и 33, соединенных между собой гофрированными трубчатыми элементами 34 и 35. Для гашения колебаний элементов койсоли предусмотрены демпферы. В случае перегрузки измерительной консоли ее присоединительный фланец отрывается от сферических выступов 9, 10 и .11, чем обеспечивается безаварийность работы. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

5

Qа 20

25 ЗО

Для соединения с консолью каретка колонны снабжена тремя сферическими выступами 9, 10 и 11 (см. фиг.2), которые входят в сферические углубления присоединительного фланца. Присоединительный фланец притянут к каретке пружинными элементами (це показаны). Такое присоединение -позволяет избежать поломки консоли в аварийных ситуациях. С присоединительным фланцем скреплена головная деталь 12, к которой, в свою очередь, прикреплены плоские пружины 13 и 14 пружинной подвески первого однокоординатно подвижного участка. Эти пружины обеспечивают подвижность консоли вдоль оси Z. Вторые KOHUfji пружиш 1 скреплены с промеясуточной деталью 15 прямоугольного поперечного сечения (см. фиг.5). К промежуточной детали прикреплены плоские пружины 16 и 17 пружинной подвески второго однокоординатно подвижного участка, которые обеспечивают подвижность вдоль оси X. Вторые концы этих пружин скреплены с угольником 18, соединяющим второй и третий однокоординатно подвижные участки консоли (см. фиг.4). К этому угольнику прикреплены также концы плоских пружин 19 и 20, обеспечивающих подвижность вдоль оси Y. Вторые концы этих пружин скреплены с концевой деталью 21, несущей гнездо 22 для присоединения контактного элемента. С концевой деталью скреплена также жесткая штанга 23, проходящая внутри

третьего участка консоли и несущая на свободном конце датчик 24 относительных поступательных смещений уча стков вдоль оси Y, Вторая жесткая штанга 25 размещена внутри первого и второго участков консоли и скреплена средней частью с промежуточной деталью 15, На концах жесткой штанги смонтированы датчики 26 и 27 относи- тельных поступательных смещений соответственно вдоль осей Y и Z. Параллельно датчикам в каждом из участков консоли установлены демпферы 28., 29 и 30, выполненные в виде скрепленных с плоскими пружинами охватывающих жесткие штанги деталей, причем зазор между ними и штангой заполнен вязкой жидкостью.

Все участки консоли окружены кожу- хами, выполненными из цилиндрических трубчатых элементов 31, 32 и 33, пер- вьш из которых скреплен с концевой деталью 21. Дпя обеспечения подвижности участков консоли цилиндричес- кие трубчатые элементы соединены между.собой гофрированными трубчатыми элементами 34, а к головной детали 1 2 присоединены гофрированным трубчатым элементом 35, Благодаря такому соединению консоль может воспринимать нагрузки крутящим моментом вокруг любой оси.

Датчики относительных смещений участков выполнены в виде дифференциальных емкостных преобразователей (см, фиг,6 и 7), Каждый датчик состоит из двух внутренних пластин 36 и 37 (на фиг,6), 38 и 39 (на фиг,7), закрепленных на жестких штангах, и двух внешних пластин 40 и 41 (на фиг,6), .42 и 43 (на фиг,7), закрепленных на пружинных подвесках. Третий датчик выполнен аналогично и состоит из пластин 44 и 45, 46 и 47

(фиг,4). Между пластинами датчиков выдержан зазор О,1-Oj2 мм.

Внутри трубчатого кожуха размещены также блоки питания емкостных дат чиков и их предварительные усилители 48, 49 и 50, что позволяет транс- лировать усилешйш сигнал, менее подверженный помехам.

Для закрепления трубчатого кожуха использованы вспомогательные детали 51 и 52,

Измерительная консоль работает следующим образом,

д

Q 5

-

J

0

0

Присоединительный фланец I устанавливают на сферические выступы 9, 10 и 11 координатной измерительной машины, а в присоединительное гнездо устанавливают контактный элемент 5, соответствующий предстоящей измерительной операции. Затем по управляющей программе подводят контактный элемент к контролируемым поверхностям, отмечая координаты точек касания. Сигналы датчиков 24, 26 и 27 используют для управления координатной измерительной машиной. При движении вдоль оси X взаимодействие контактного элемента 5 с контролируемой поверхностью вызывает смещение концевой детали 21,-плоских пружин 19 и 20 и угольника 18, Это смещение действует вдоль направления максимальной податливости плоских пружин 16 и 17, которые деформируются, что приводит к изменению зазоров в датчике 26 и поступлению сигнала, пропорционального величине смещения, Этот сиг- нал в совокупности с сигналами координатной системы измерительной машины позволяет определить координату измерительного элемента, а следовательно, и точки касания. Скручиванию измерительной консоли препятствуют трубчатые кожухи 32 и 33, Аналогично при перемещениях вдоль оси Y деформируются плоские пружины 19 и 20, а величину смещения определяют по датчику 24; при перемещениях вдоль оси Z деформируются пружины 13 и 14, а смещение определяют по датчику 27, Демпферы 28, 29 и 30 колебания элементов консоли.

Измерительная консоль позволяет также работать в режиме сканирования, выдавая одновременно величины смещений по всем трем осям и управляя движением приводов по этим координатам. Если возникшие смещения превышают зазоры в датчиках, то происходит отрыв присоединительного фланца 1 от одного из сферических выступов 9, 10 и И, что вызывает сигнал тревоги. Этим обеспечивается безаварийность работы консоли.

Малые габариты измерительной консоли, простота исполнения ее элементов и возможность быстрой установки различных по конфигурации контактных элементов обеспечивают ей хорошие эксплуатационные показатели и широкую область применения,

rir

//////////////////// фиг. / S-Б

79

; i::iz3

77 2( фив.

А ifS.

.

3

О

Фиг.З

В-В

25

Фиё. 5

/

50

Фив. 8